JP2004193956A - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理を行う際に記録媒体に起因する画像欠陥を精度よく判別する。
【解決手段】記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づいて画像処理を行う画像処理装置２０において、記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査して画像の欠陥を検出し、その欠陥検出信号を出力する欠陥検出部８、９と、欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行う変換部２４と、多重解像度変換された信号に基づいて前記画像の欠陥の判別を行う判別部２４とを備えさせる。
【選択図】 図１５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、写真の現像や焼き増しを行う際に、カラー写真フィルム上に形成された画像、あるいは写真印画紙上に形成された画像をＲ・Ｇ・Ｂの３色の光を透過あるいは反射させ、ＣＣＤ（Ｃｏｕｐｌｅ ｃｈａｒｇｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサー等で光電的に読み取って、複数の画素の画像信号に変換することが行われている。
【０００３】
かかる画像信号は、ネガポジ反転、輝度調整、カラーバランス調整、粒状除去、鮮鋭性強調に代表される種々の画像処理を施された後に、ＣＤ−Ｒ（ＣＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、フロッピー（登録商標）ディスク、メモリーカード等の媒体やインターネット経由で配布され、インクジェットプリンタ、サーマルプリンタ等でハードコピー画像として出力されたり、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の各種表示装置装置に表示されたりして鑑賞される。
【０００４】
ところで、ネガフィルムやポジフィルムあるいは写真等の保存状態や取り扱い方が悪いと、これらの表面に掻き傷が形成されたり、塵、指紋等の各種汚れが付着する場合がある。これらの記録媒体の欠陥は、画像読取光を屈折させたり吸収したりするので画像信号に影響を及ぼし、出力画像に画像欠陥を生じさせる。
このような記録媒体の欠陥は赤外光（ＩＲ：ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）の透過を妨げるが、他の部分は着色の有無に関わらず赤外光を透過する。これを利用して、画像読取光とは別に記録媒体を赤外光で走査することにより赤外画像信号を得て、この赤外画像信号に基づいて記録媒体の欠陥個所に対応する画素の画像信号を補正することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８４６８号公報（特許第２５５９９７０号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、赤外画像信号にはＣＣＤセンサによる光電変換時、あるいは信号の増幅時のノイズが含まれるため、上記従来の方法（特許文献１）の様に赤外線画像信号（赤外光のエネルギー強度）と閾値との比較により、記録媒体の欠陥の有無等を判断する方法では、信号強度の弱い欠陥を検出することができなかった。すなわち、指紋のように薄く広域に現れる汚れや弱い掻き傷等のように欠陥部位とその周囲との赤外線画像信号の強度変化が少ない場合には、記録媒体の欠陥を検出するに十分なＳ／Ｎ比が得られず、従来の方法では、これらの弱く広域に渡って形成された欠陥を十分に判別できない恐れがあった。画像欠陥読取光として赤外光の代わりに、紫外光や画像読取用光とは波長が異なる可視光を用いた場合でも、上記と同様に、周囲との信号強度変化の弱い画像欠陥を十分に判別できない恐れがある。
本発明の課題は、記録媒体に起因する画像欠陥を精度よく判別することができる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム及び画像記録装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づいて画像処理を行う画像処理装置において、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査して前記画像の欠陥を検出し、その欠陥検出信号を出力する欠陥検出部と、前記欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行う変換部と、前記多重解像度変換された信号に基づいて前記画像の欠陥の判別を行う判別部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づいて画像処理を行う画像処理方法において、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査して前記画像の欠陥を検出し、その欠陥検出信号を出力する欠陥検出工程と、前記欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行う変換工程と、前記多重解像度変換された信号に基づいて前記画像の欠陥の判別を行う判別工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項９に記載の発明の画像処理プログラムは、記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づく画像処理を実行するためのコンピュータに、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査して前記画像の欠陥を検出させ、その欠陥検出信号を出力させる欠陥検出機能と、前記欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行わせる変換機能と、前記多重解像度変換された信号に基づいて前記画像の欠陥を判別させる判別機能と、を実現させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１３に記載の発明は、記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づいて画像処理を行う画像処理部と、画像処理が施された前記画像信号を出力して出力媒体に画像を記録する画像記録部とを有する画像記録装置において、前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査することにより前記画像の欠陥を検出し、その欠陥検出信号を出力する欠陥検出部と、前記欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行う変換部と、前記多重解像度変換された信号に基づいて、前記画像の欠陥の判別を行う判別部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記請求項１、５、９、１３のいずれか一項に記載の発明によれば、欠陥検出信号の多重解像度変換後の信号に基づいて画像欠陥を判別するので、記録媒体の欠陥部位とその周囲との欠陥検出信号の信号強度の変化が少なく、Ｓ／Ｎ比の低い場合でも、この記録媒体の欠陥に起因する画像欠陥の有無、画像上の欠陥の位置、欠陥の特性等を適切に判別することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像処理方法において、前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像処理プラグラムにおいて、前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする。
【００１５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の画像記録装置において、前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする。
【００１６】
請求項２、６、１０、１４のいずれか一項に記載の発明によれば、欠陥検出信号を多重解像度変換する際に二項ウェーブレット変換を利用するので、欠陥検出信号により形成される欠陥画像をダウンサンプリングする必要がなく、より詳細に欠陥を判別することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置において、前記変換部は、前記欠陥検出信号に対して第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行い、前記判別部は、前記二項ウェーブレット変換により得られた各レベルの高域側成分において、少なくとも２つのレベルの対応する画素の信号強度を比較することにより、前記画像の欠陥を判別することを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像処理方法において、前記変換工程において、前記欠陥検出信号に対して第２レベル以上の二項ウェーブレット変換が行われ、前記判別工程において、前記二項ウェーブレット変換により得られた各レベルの高域側成分において、少なくとも２つのレベルの対応する画素の信号強度を比較することにより、前記画像の欠陥が判別されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、前記変換機能を実現させる際に、前記欠陥検出信号に対して第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行わせ、前記判別機能を実現させる際に、前記二項ウェーブレット変換において得られた各レベルの高域側成分において、少なくとも２つのレベルの対応する画素の信号強度を比較させて、前記画像の欠陥を判別させることを特徴とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の画像記録装置において、前記変換部は、前記欠陥検出信号に対して第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行い、前記判別部は、前記二項ウェーブレット変換により得られた各レベルの高域側成分において、少なくとも２つのレベルの対応する画素の信号強度を比較することにより、前記画像の欠陥を判別することを特徴とする。
【００２１】
請求項３、７、１１、１５のいずれか一項に記載の発明によれば、欠陥検出信号に対して少なくとも第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行った後、少なくとも２つのレベル、例えば第１レベルと第２レベルの高域側成分の対応する画素を比較することにより、画像の欠陥を判別するので、第１レベルの二項ウェーブレット変換において画像欠陥と検出されなかったＳ／Ｎ比の低い欠陥検出信号（例えば非常に弱い指紋の跡）でも、レベルを上げることにより信号強度が高くなるので画像欠陥として検出することが可能となり、より高精度に画像欠陥を判別することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記判別部により判別された画像欠陥を補正することを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像処理方法において、前記判別工程において判別された画像欠陥を補正することを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理プログラムにおいて、前記判別機能により判別させた画像欠陥を補正させる画像補正機能を実現させることを特徴とする。
【００２５】
請求項１６に記載の発明は、請求項１３〜１４のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記画像処理部は、前記判別部により判別された画像欠陥を補正することを特徴とする。
【００２６】
請求項４、８、１２、１６のいずれか一項に記載の発明によれば、欠陥検出信号を多重解像度変換することにより詳細に判別された画像欠陥を補正するので、各種出力媒体に画像欠陥の無い秀麗な画像を出力することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
本発明は、ネガフィルム、リバーサルフィルム、銀塩印画紙等の各種記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより画像信号を得るに際し、記録媒体の欠陥に起因する画像欠陥を欠陥検出用光により検出し、その欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行って画像欠陥を判別し、判別された画像欠陥を補正する画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像記録装置に係るものである。
【００２８】
ここで、画像読取光とは、記録媒体に記録された画像をＣＣＤセンサ等の光電変換素子で光電的に読み取るために画像に照射する光であり、カラー画像の場合、一般的にＲ・Ｇ・Ｂの３色の可視光が用いられる。
【００２９】
画像読取光としてＲ・Ｇ・Ｂの３色の可視光を用いた場合、画像信号は各色成分毎に得られる。画像信号は、画像を多数の小領域に分割して、その小領域毎の色や明るさを電気信号の信号強度で表したものである。以下、この小領域を画素という。
【００３０】
記録媒体の欠陥とは、記録媒体の表面に形成された掻き傷や、表面に付着した塵、指紋等の汚れを指す。これらは画像読取光を屈折させたり、吸収したりするので画像信号に影響を及ぼし、出力画像に画像欠陥を生じさせる。
【００３１】
欠陥検出用光とは、上記した記録媒体の欠陥に起因する画像欠陥を検出するための光であり、例えば、赤外光を用いることができる。記録媒体の欠陥は赤外光の透過を妨げるが、記録媒体の非欠陥部位は着色の有無に関わらず赤外光を透過する。これにより、記録媒体の欠陥、すなわち、画像欠陥のみを抽出した欠陥検出信号を得ることができる（特許文献１参照）。なお、欠陥検出用光は赤外光に限られるものではなく、画像欠陥を検出可能な光であれば如何なるものであってもよく、例えば、紫外光や画像読取光とは異なる波長の可視光を用いることもできる。
【００３２】
欠陥検出信号は、記録媒体を透過又は反射した赤外光の光量を光電変換することにより得られた電気信号の信号強度を画素毎に表したものである。
【００３３】
多重解像度変換とは、ウェーブレット変換、完全再構成フィルターバンク、ラプラシアンピラミッド等に代表される手法の総称をいい、１回の変換操作により入力信号を周波数の高域側成分信号と低域側成分信号に分解し、得られた低域側成分信号に対して同様の変換操作を行い、周波数帯域が異なる複数の信号からなる多重解像度信号を得る手法である。得られた多重解像度信号を逆多重解像度変換した場合、元の信号が再構成される。こうした手法については、例えば、”Ｗａｖｅｌｅｔ ａｎｄ Ｆｉｌｔｅｒ Ｂａｎｋｓ” ｂｙ Ｇ． Ｓｔｒａｎｇ ＆ Ｔ． Ｎｇｕｙｅｎ， Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ−Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｅｓｓ（邦訳「ウエーブレット解析とフィルタバンク」， Ｇ．ストラング・Ｔ．グエン共著， 培風館 ）に詳細な解説がなされている。
【００３４】
本発明では、欠陥検出信号を多重解像度変換することにより得られる多重解像度信号に基づいて、画像欠陥を判別する。ここで、画像欠陥を判別するとは、画像欠陥の有無を判別することをいい、画像欠陥を有する画素の特定や画像欠陥信号もしくは多重変換後の信号の強度や周波数から画像欠陥の特性を併せて判別するとより好ましい。
【００３５】
なお、本実施の形態では、画像信号の多重解像度変換については特に触れていないが、画像欠陥の補正を行うときやその他の画像処理を行う際に、画像信号に対して多重解像度変換を行い、得られた信号に対して処理を施してもよい。
【００３６】
次に、上記した多重解像度変換手法のうち、ウェーブレット変換の概要を説明する。ウェーブレット変換とは、図１に例示されるような有限範囲で振動するウェーブレット関数（下記式（１）参照）を用いて、入力信号ｆ（ｘ）に対するウェーブレット変換係数（ｆ，Ψ_{ａ ， ｂ}）を下記式（２）で求めることにより、下記式（３）で示されるウェーブレット関数の総和に分解する変換方法である。
【数１】

【数２】

【数３】

【００３７】
上記（３）式で、ａはウェーブレット関数のスケールを表し、ｂはウェーブレット関数の位置を示す。図１に例示するように、スケールａの値が大きいほどウェーブレット関数Ψ_{ａ ， ｂ}（ｘ）の周波数は小さくなり、位置ｂの値に従ってウェーブレット関数Ψ_{ａ ， ｂ}（ｘ）が振動する位置が移動する。
従って、上記式（３）は、入力信号ｆ（ｘ）を種々のスケールと位置を持つウェーブレット関数Ψ_{ａ ， ｂ}（ｘ）の総和に分解する事を意味している。
【００３８】
ウェーブレット変換を行う際に用いられるウェーブレット関数としては多くのものが知られているが、画像処理分野では特に計算を高速に行うことができる直交ウェーブレット変換、双直交ウェーブレット変換が広く用いられている。また、二項ウェーブレットは、直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換と比較すると、変換後の欠陥検出信号に基づいてより高精度に画像欠陥を判別することができるので好ましい。
【００３９】
次に、直交ウェーブレット変換および双直交ウェーブレット変換について説明する。直交ウェーブレット変換および双直交ウェーブレット変換では、下記式（４）で定義されるウェーブレット関数を用いる。
【数４】

但し、ｉは自然数である。
【００４０】
前記式（４）と前記式（１）とを比較すると、直交ウェーブレット変換、双直交ウェーブレット変換においては、スケールａの値が２の乗で離散的に定義され、また位置ｂの最小移動単位が２^ｉで離散的に定義されている事が判る。このｉの値はレベルと呼ばれる。
【００４１】
また実用的にはレベルｉを有限な上限Ｎまでに制限して、入力信号を下記式（５）、式（６）、式（７）のように変換することが行われる。
【数５】

【数６】

【数７】

【００４２】
上記式（５）の第２項は、第１レベルのウェーブレット関数Ψ_{１ ， ｊ}（ｘ）の総和で表せない残差の低域側成分を、第１レベルのスケーリング関数φ_{１ ， ｊ}（ｘ）の総和で表したものである。スケーリング関数はウェーブレット関数に対応して適切なものが用いられる（前述の参考文献を参照）。式（５）に示す１レベルのウェーブレット変換により入力信号ｆ（ｘ）≡Ｓ_０は、第１レベルの高域側成分Ｗ_１と低域側成分Ｓ_１に信号分解された事になる。
【００４３】
なお、画像信号においては、高域側成分は、例えば、髪の毛やまつげの様な微細な構造を表現する成分であり、低域側成分は、例えば、頬の様に信号強度の変化の緩やかな構造を示す成分となる。
【００４４】
ウェーブレット関数Ψ_{１ ， ｊ}（ｘ）の最小移動単位単位は２^ｉなので、入力信号Ｓ_０の信号量に対して高域側成分Ｗ_１と低域側成分Ｓ_１の信号量は各々１／２となり、高域側成分Ｗ_１と低域側成分Ｓ_１の信号量の総和は、入力信号Ｓ_０の信号量と等しくなる。第１レベルのウェーブレット変換により得られる低域側成分Ｓ_１は式（６）において、第２レベルの高域側成分Ｗ_２と低域側成分Ｓ_２に分解され、以下同様に第Ｎレベル迄の変換を繰り返すことで、入力信号Ｓ_０は、式（７）に示すように各レベル１〜Ｎにおける高域側成分の総和と第Ｎレベルにおける低域側成分の和に分解される。
【００４５】
ここで、前記式（６）で示す１レベルのウェーブレット変換は、図２に示すようにローパスフィルタＬＰＦとハイバスフィルタＨＰＦを用いたフィルタ処理で計算できる事が知られている（段落番号００３３に記載の文献を参照）。
【００４６】
図２に示すように、入力信号Ｓ_０をローパスフィルタＬＰＦとハイパスフィルタＨＰＦで処理し、信号を１つおきに間引くことにより、第１レベルの直交ウェーブレット変換または第１レベルの双直交ウェーブレット変換により得られる高域側成分と低域側成分に分解することができる。なお、図２において２↓は、信号を１つおきに間引くダウンサンプリングを示している。
【００４７】
処理の際に用いるローパスフィルタＬＰＦとハイパスフィルタＨＰＦのフィルタ係数はウェーブレット関数に応じて適切に定められる（前述の参考文献を参照）。
【００４８】
欠陥検出信号や画像信号のような２次元信号における第１レベルのウェーブレット変換は、図３に示すようなフィルタ処理で行われる。まず、入力信号Ｓ_ｎ−１をｘ方向のローパスフィルタＬＰＦ_ｘ、ハイパスフィルタＨＰＦ_ｘによりフィルタ処理を施し、次にｘ方向にダウンサンプリング処理を行う。これらの処理により入力信号Ｓ_ｎ−１を低域側成分ＳＸ_ｎと、高域側成分ＷＸ_ｎとに分解する。この低域側成分ＳＸ_ｎと高域側成分ＷＸ_ｎに対してそれぞれｙ方向のローパスフィルタＬＰＦ_ｙおよびハイパスフィルタＨＰＦ_ｙによるフィルタ処理を施し、次いで、ｙ方向にダウンサンプリング処理を行う。
【００４９】
これらのフィルタ処理によって、入力信号Ｓ_ｎ−１を３つの高域側成分Ｗｖ_ｎ、Ｗｈ_ｎ、Ｗｄ_ｎと１つの低域側成分Ｓ_ｎに分解することができる。１回のウェーブレット変換により生成されるＷｖ_ｎ、Ｗｈ_ｎ、Ｗｄ_ｎ、Ｓ_ｎの各々の信号量は、変換前の入力信号Ｓ_{ｎ −１}に比べて縦横ともに１／２となるので、分解後の４成分の信号量の総和は、分解前のＳ_{ｎ −１}の信号と等しくなる。
【００５０】
なお、図３においてＬＰＦ_ｘ、ＨＰＦ_ｘ、２↓_ｘの様に添字で示したｘはｘ方向の処理を示し、ＬＰＦ_ｙ、ＨＰＦ_ｙ、２↓_ｙの様に添字で示したｙはｙ方向の処理を示す。
【００５１】
入力信号Ｓ_０が第１レベル、第２レベル、第３レベルのウェーブレット変換で信号分解される過程を模式的に図４に示す。レベル数ｉが増大するにつれて、ダウンサンプリングにより画像信号が間引かれ、分解画像が小さくなっていくことが分かる。
【００５２】
また、図５に示すように、分解後に生成されたＳ_ｎ、Ｗｈ_ｎ、Ｗｖ_ｎ、Ｗｄ_ｎをフィルタ処理等により行われるウェーブレット逆変換を施すことにより、分解前の信号Ｓ_{ｎ −１}を完全再構成できる事が知られている。なお、図５においてＬＰＦ’は逆変換用のローパスフィルタ、ＨＰＦ’は逆変換用のハイパスフィルタを示している。また２↑は、信号に１つおきにゼロを挿入するアップサンプリングを示す。またＬＰＦ’_ｘ、ＨＰＦ’_ｘ、２↑_ｘの様に添字で示したｘはｘ方向の処理を示し、ＬＰＦ’_ｙ、ＨＰＦ’_ｙ、２↑_ｙの様に添字で示したｙはｙ方向の処理を示す。
【００５３】
図５に示すように、Ｓ_ｎをｙ方向にアップサンプリングしてｙ方向のローパスフィルタＬＰＦ’_ｙで処理することにより得られる信号と、Ｗｈ_ｎをｙ方向にアップサンプリングしてｙ方向のハイパスフィルタＨＰＦ’_ｙで処理することにより得られる信号を加算して、ＳＸ_ｎを得る。これと同様にして、Ｗｖ_ｎとＷｄ_ｎからＷＸ_ｎを生成する。
【００５４】
さらに、ＳＸ_ｎをｘ方向にアップサンプリングしてｘ方向のローパスフィルタＬＰＦ’_ｘで処理することにより得られる信号と、ＷＸ_ｎをｘ方向にアップサンプリングしてｘ方向のハイパスフィルタＨＰＦ’_ｘで処理することにより得られる信号を加算することにより、分解前の信号Ｓ_ｎ−１を再構成することができる。
【００５５】
逆変換の際に用いられる各フィルタは、直交ウェーブレット変換の場合には変換する際に用いた係数と同じ係数のフィルタが使用される。双直交ウェーブレット変換の場合には、変換に用いた係数とは異なる係数のフィルタが逆変換の際に使用される（前述の参考文献を参照）。
【００５６】
以上説明した多重解像度変換を欠陥検出信号に施すことにより得られる多重解像度信号の高域側成分にはノイズ成分は信号強度としてほとんど発生せず、欠陥検出信号のみが現れるため、記録媒体に指紋のように薄く広域に付着した汚れや弱い掻き傷のようにＳ／Ｎ比が低い欠陥検出信号でも精度よく画像欠陥を判別することができる。例えば、欠陥検出信号の多重解像度変換により得られる高域側成分信号に対してある閾値を設け、閾値を越えた場合には画像欠陥候補と判別することができる。また、多重解像度変換では、画素位置を有した状態で周波数領域に変換することができるので、欠陥位置に対応する画素における画像信号の強度を補正することにより、画像欠陥を無くすことが可能となる。
【００５７】
次に、二項ウェーブレット変換について説明する。なお、二項ウェーブレット変換については、”Ｓｉｎｇｕｌａｒｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｗｉｔｈ ｗａｖｅｌｅｔｓ” ｂｙ Ｓ．Ｍａｌｌａｔ ａｎｄ Ｗ．Ｌ．Ｈｗａｎｇ， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｉｎｆｏｒｍ． Ｔｈｅｏｒｙ ３８ ６１７ （１９９２） や “Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｇｎａｌｓ ｆｒｏｍ ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ ｅｄｇｅｓ” ｂｙ Ｓ．Ｍａｌｌａｔ ａｎｄ Ｓ．Ｚｈｏｎｇ， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｐａｔｔｅｒｎ Ａｎａｌ． Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｌ． １３ ２１０ （１９９２） や ”Ａ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｏｕｒ ｏｆ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ２ｅｄ．” ｂｙ Ｓ．Ｍａｌｌａｔ， Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ に詳細な説明がある。
【００５８】
二項ウェーブレット変換で用いられるウェーブレット関数は下記式（８）で定義される。
【数８】

但し、ｉは自然数である。
【００５９】
前述した直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換では、ウェーブレット関数においてレベルｉにおける位置の最小移動単位が２^ｉで離散的に定義されていたのに対し、二項ウェーブレットはレベルｉにかかわらず位置の最小移動単位が一定である。
【００６０】
すなわち、二項ウェーブレット変換では前記式（１）においてｂで示されるウェーブレット関数の位置に、例えば、２^ｉのようにｉが現れないため、位置の最小移動単位がレベル数によらず常に一定になる。したがって、直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換のように、フィルタ処理により計算する際にダウンサンプリングする必要がなく、この相違により、二項ウェーブレット変換は下記の特徴を有する。
【００６１】
第一の特徴として、下記式（９）に示す１レベルの二項ウェーブレット変換で生成する、高域側成分Ｗ_ｉと低域側成分Ｓ_ｉの各々の信号量は、変換前の信号Ｓ_ｉ−１と同一である。
【数９】

【００６２】
第二の特徴として、スケーリング関数φ_ｉ，ｊ（ｘ）とウェーブレット関数Ψ_ｉ，ｊ（ｘ）の間に下記式（１０）の関係が成立する。
【数１０】

【００６３】
従って、１レベルの二項ウェーブレット変換で生成される高域側成分Ｗ_ｉは、低域側成分Ｓ_ｉの１階微分（勾配）を表す。
【００６４】
第三の特徴として、ウェーブレット変換のレベルｉに応じて定められた係数γ_ｉ（段落番号００５７に記載の二項ウェーブレットに関する参考文献参照）を高域側成分に乗じたＷ_ｉ・γ_ｉ（以下、これを補正済高域側成分と呼ぶ）について、入力信号の信号変化の特異性（ｓｉｎｇｕｌａｒｉｔｙ）に応じて、該変換後の補正済高域側成分Ｗ_ｉ・γ_ｉの信号強度のレベル間の関係がある一定の法則に従う。
【００６５】
例えば、図６の（ａ）に入力信号Ｓ_０を、（ｂ）に第１レベルの二項ウェーブレット変換により得られる補正済高域側成分Ｗ_１・γ_１を、（ｃ）に第２レベルの二項ウェーブレット変換により得られる補正済高域側成分Ｗ_２・γ_２を、（ｄ）に第３レベルの二項ウェーブレット変換により得られる補正済高域側成分Ｗ_３・γ_３を、（ｅ）に第４レベルの二項ウェーブレット変換により得られる補正済高域側成分Ｗ_４・γ_４を示す。
【００６６】
各レベルにおける信号強度の変化を見ると、（ａ）において、“１”や“４”に示すなだらかな（微分可能な）信号変化に対応する補正済高域側成分Ｗ_ｉ・γ_ｉは、（ｂ）→（ｅ）に示すようにレベル数ｉが増大するほど信号強度が増大する。
【００６７】
入力信号Ｓ_０において、“２”に示すステップ状の信号変化に対応する補正済高域側成分Ｗ_ｉ・γ_ｉはレベル数ｉに関わらず信号強度が一定となる。入力信号Ｓ_０において、“３”に示すδ関数状の信号変化に対応する補正済高域側成分Ｗ_ｉ・γ_ｉは、（ｂ）→（ｅ）に示すように、レベル数ｉが増大するほど信号強度が減少する。
【００６８】
例えば、記録媒体に付着した薄く現れる汚れ等は図６において、“１”や“４”に示すようななだらか波形で、かつ、低い強度で現れる。このような場合であっても、欠陥検出信号に対する多重解像度変換においてレベル数を増大させることにより信号強度を大きくすることができるので、画像欠陥を精度よく判別することができる。
【００６９】
また、例えば、ホワイトノイズや粒状ノイズは、（ａ）において“３”で示される様なδ関数状の信号変化を示すが、これは元々の信号強度が高いため、レベル数ｉが増大するにつれて信号強度が低下しても十分に判別することができる。また、記録媒体の欠陥の特性によって、欠陥検出信号の信号変化の波形やレベル数ｉの増大に伴う信号強度の変化が異なるので、欠陥の特性に応じて画像欠陥を適切に補正することができる。
【００７０】
第四の特徴として、欠陥検出信号のような２次元信号における１レベルの二項ウェーブレット変換は、前述の直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換とは異なり、図７に示す方法で行われる。
【００７１】
図７に示すように、１レベルの二項ウェーブレット変換において、入力信号Ｓ_ｎ−１をｘ方向のローパスフィルタＬＰＦ_ｘおよびｙ方向のローパスフィルタＬＰＦ_ｙで処理することにより低域側成分Ｓ_ｎが得られる。また、入力信号Ｓ_ｎ−１をｘ方向においてハイパスフィルタＨＰＦ_ｘで処理することにより一つの高域側成分Ｗｘ_ｎが得られ、ｙ方向においてハイパスフィルタＨＰＦ_ｙで処理することによりもう一つの高域側成分Ｗｙ_ｙが得られる。
【００７２】
このように、１レベルの二項ウェーブレット変換により、入力信号Ｓ_ｎ−１は２つの高域側成分Ｗｘ_ｎ、Ｗｙ_ｎと１つの低域側成分Ｓ_ｎに分解される。２つの高域側成分は低域側成分Ｓ_ｎの２次元における変化ベクトルＶ_ｎのｘ成分とｙ成分に相当する。変化ベクトルＶ_ｎの大きさＭ_ｎと偏角Ａ_ｎは下記式（１１）、式（１２）で示される。
【数１１】

【数１２】

【００７３】
二項ウェーブレット変換で得られた２つの高域側成分Ｗｘ_ｎ、Ｗｙ_ｎと１つの低域側成分Ｓ_ｎに図８に示す二項ウェーブレット逆変換を施す事で、変換前の信号Ｓ_{ｎ −１}を再構成できる事が知られている。すなわち、Ｓ_ｎに対してｘ方向およびｙ方向における順変換時に用いたローパスフィルタＬＰＦｘ、ＬＰＦｙで処理することにより得られる信号と、Ｗｘ_ｎに対してｘ方向における逆変換用のハイパスフィルタＨＰＦ_ｘ’とｙ方向における逆変換用のローパスフィルタＬＰＦ_ｙ’で処理することにより得られる信号と、Ｗｙ_ｎに対してｘ方向における逆変換用のローパスフィルタＬＰＦ_ｘ’とｙ方向における逆変換用のハイパスフィルタＨＰＦ_ｙ’で処理することにより得られる信号とを加算することによって、変換前の信号Ｓ_ｎ−１を構成することができる。
【００７４】
以上説明したように、二項ウェーブレット変換は直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換等と同様にＳ／Ｎ比が低い欠陥検出信号でも画像欠陥を判別することができるのは勿論のこと、直交ウェーブレット変換や双直交ウェーブレット変換のように画像をダウンサンプリングする（間引く）ことがないためより高精度に画像欠陥を判別することができる。したがって、欠陥検出信号を二項ウェーブレット変換することにより得られる高域側成分信号において、画像欠陥と判別された画素に対応する画像信号を補正することで、秀麗な画像を各種出力媒体に出力することができる。
【００７５】
また、本発明においては、欠陥検出信号に対して少なくとも第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行い、各レベルにおいて得られる高域側成分の信号強度を比較することにより、ある画素位置に現れる欠陥検出信号が画像上の欠陥を示すものであるかどうかを判別すると好ましい。
【００７６】
次に、図９に基づいて、欠陥検出信号Ｓ_０（入力信号）に対して第３レベルの二項ウェーブレット変換を行う方法を説明する。
入力信号Ｓ_０に対する第１レベルのウェーブレット変換は、図７と同様のフィルタ処理により、入力信号Ｓ_０を２つの高域側成分Ｗｘ_１、Ｗｙ_１と低域側成分Ｓ_１に分解する。第２レベルのウェーブレット変換は、第１レベルのウェーブレット変換で得られた低域側成分Ｓ_１に対して同様のフィルタ処理によって、さらに２つの高域側成分Ｗｘ_２、Ｗｙ_２と低域側成分Ｓ_２に分解する。第３レベルのウェーブレット変換は、第２レベルのウェーブレット変換で得られた低域側成分Ｓ_２を同様のフィルタ処理によってさらに２つの高域側成分Ｗｘ_３、Ｗｙ_３と低域側成分Ｓ_３に分解する。
【００７７】
これらのフィルタ係数はウェーブレット関数に応じて適切に定められる（前述の参考文献を参照）。また二項ウェーブレットにおいては、レベル毎に用いるフィルタのフィルタ係数が異なる。レベルｎにおいて使用するフィルタ係数は、レベル１のフィルタの各係数の間に２^ｎ−１−１個のゼロを挿入したものが用いられる（前述の参考文献を参照）。
【００７８】
本発明においては、欠陥検出信号に対して少なくとも第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行った後、少なくとも２つのレベル、例えば第１レベルと第２レベルのｘ、ｙ両方向の高域側成分信号Ｗｘ_１とＷｘ_２、Ｗｙ_１とＷｙ_２の対応する画素を比較し、ｘ、ｙ両方とも第２レベルの信号強度が第１レベルの信号強度よりも大きくなっていた場合に画像欠陥の候補とする。
【００７９】
第１レベルの二項ウェーブレット変換において画像欠陥と検出されなかったＳ／Ｎ比の低い欠陥検出信号（例えば非常に弱い指紋の跡）でも、レベルを上げることにより信号強度が高くなるので画像欠陥として検出することが可能となり、より高精度に画像欠陥を判別することができる。特にＳ／Ｎ比の低い欠陥検出信号に対しては、第１レベルと第３レベルの高域側成分を比較することが好ましく、更に好ましくは第１、第２、第３レベルの各レベルの高域側成分を比較することが好ましい。
【００８０】
次に、以上説明した欠陥検出信号に対する多重解像度変換を実行する画像処理部（画像処理装置）を有する画像記録装置について説明する。図１０に本実施の形態における画像記録装置１の外観構成例を示す。
【００８１】
図１０に示すように、画像記録装置１は、筐体２の一側面に備えられたマガジン装填部３と、筐体２の内側に備えられる露光処理部４およびプリント作成部５を有している。筐体２の他側面にはプリント排出用のトレー６が設けられている。筐体２の上部には、表示装置としてのＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）８、フィルムスキャナ部８、反射原稿入力部９、操作部１０が設けられている。操作部１０はタッチパネルなどから構成される入力手段１１を有している。また、筐体２には、フロッピー（登録商標）ディスク等の各種デジタル記録媒体に記録された画像情報を読み取り可能な画像読取部１３、フロッピー（登録商標）ディスク等の各種出力媒体に画像信号を書き込み（出力）可能な画像書込部１４が備えられている。さらに、図１１に示すように、筐体２の内部には、これら各部を集中制御する制御部１５が備えられている。
【００８２】
マガジン装填部３には画像出力媒体としての感光材料が装填されている。感光材料は、例えば、ハロゲン化銀感光性熱現像材料等からなる銀塩印画紙から構成することができる。マガジン装填部３には、サービスサイズ、ハイビジョンサイズ、パノラマサイズ、Ａ４サイズ、名刺サイズ等の各種サイズの感光材料を装填することができる。図示しない搬送手段は、制御部１５の指令に従い、所定のサイズの感光材料をマガジン装填部３から取り出して露光処理部４に搬送する。
【００８３】
露光処理部４は、画像信号に基づいて感光材料を露光し、感光材料に潜像を形成する。露光処理後、感光材料はプリント作成部５に搬送される。感光材料のサイズに応じて、図１１に示すようにサービスサイズ、ハイビジョンサイズ、パノラマサイズ等のプリントＰ１、Ａ４サイズのプリントＰ２、名刺サイズのプリントＰ３等の各種サイズのプリントが作成される。
【００８４】
プリント作成部５は、搬送された感光材料を現像処理して乾燥し、プリントを作成する。作成されたプリントはトレー６から排出される。
【００８５】
なお、図１０には、画像記録装置１として感光材料に露光して現像し、プリントを作成するものを例示しているが、これに限らず、画像信号に基づいて画像を形成する装置であればよく、例えば、インクジェット方式、電子写真方式、感熱方式、昇華方式のプリント作成装置であってもよい。
【００８６】
ＣＲＴ７は、制御部１５からの指令に従い、画像処理後の画像や各種操作内容等の表示を行う。なお、表示装置としてはＣＲＴに限定されるものではなく、液晶ディスプレイ（ＬＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等であってもよい。
【００８７】
フィルムスキャナ部８は、図１１に示すように、アナログカメラ等により撮像された画像が現像されたネガフィルムやリバーサルフィルムなどの透過性記録媒体Ｎから、画像および記録媒体の欠陥を読み取るための装置であり、フィルムスキャナーを備えている。
【００８８】
フィルムスキャナーは、画像読取光源、欠陥検出用光源、これらから照射される画像読取光および欠陥検出用光を走査させるための走査手段、記録媒体を透過した画像読取光や欠陥検出用光を集光するための集光手段、ＣＣＤ等の光電変換素子等から構成される。
【００８９】
フィルムスキャナーは、透過性記録媒体Ｎを画像読取光および欠陥検出用光で走査し、透過性記録媒体Ｎを透過した画像読取光および欠陥検出用光を集光手段により集光し、光電変換素子で光電変換することにより電気信号として画像信号および欠陥検出信号を得る。得られた画像信号および欠陥検出信号は制御部１５へ転送される。
【００９０】
反射原稿入力部９は、アナログカメラ等により撮像された画像が現像（出力）された銀塩印画紙やカラーペーパー等の非透過性記録媒体Ｐから、画像および記録媒体の欠陥を読み取るための装置であり、フラットベットスキャナーを備えている。
【００９１】
フラットベットスキャナーは、フィルムスキャナ部８と同様に、画像読取光光源、欠陥検出用光源、走査手段、集光手段、ＣＣＤセンサ等から構成される。
反射原稿入力部９では、フラットベットスキャナーにより画像読取光および欠陥検出信号で記録媒体を走査し、その反射光を集光手段により集光し、ＣＣＤで光電変換することにより画像信号および欠陥検出信号を得る。得られた画像信号および欠陥検出信号は制御部１５へ転送される。
【００９２】
フィルムスキャナ部８および反射原稿入力部９では、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の可視光が画像読取光として用いられる。また、フィルムスキャナ部８および反射原稿入力部９では、赤外光を欠陥検出用光として用いている。
【００９３】
画像読込部１３は、デジタルカメラ等で撮像した駒画像情報を各種デジタル記録媒体１６ａ、１６ｂを介して画像記録装置１に入力するための装置である。
画像読込部１３には、ＰＣカード用アダプタ１３ａ、フロッピー（登録商標）ディスク用アダプタ１３ｂが備えられ、ＰＣカード１６ａやフロッピー（登録商標）ディスク１６ｂに記録された駒画像情報を読み取り、取得した画像情報を制御部１５へ転送する。なお、ＰＣカード用アダプタ１３ａとしては、例えばＰＣカードリーダやＰＣカードスロット等が用いられる。
【００９４】
この画像読込部１３から読入力される画像信号はフィルムスキャナ部８や反射原稿入力部９から入力される画像信号と同様に適宜信号処理が施され、感光材料等に出力することができる。
【００９５】
さらに、画像記録装置１は、フィルムスキャナ部８、反射原稿入力部９、画像読込部１３から入力された駒画像情報に画像処理等を行った上で、感光材料、ＣＲＴ７の他に、画像書込部１４を介して各種出力媒体１７ａ、１７ｂ、１７ｃに画像を出力することができる。
【００９６】
画像書込部１４にはフロッピー（登録商標）ディスク用アダプタ１４ａ、ＭＯ用アダプタ１４ｂ、光ディスク用アダプタ１４ｃが備えられており、出力媒体としてはフロッピー（登録商標）ディスク１７ａ、ＭＯ（光磁気型記憶装置）１７、光ディスク１７ｃ等を使用することができる。
【００９７】
さらに、制御部１５には図１２に示す通信手段１８が設けられており、この通信手段１８によりＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット等の通信ネットワーク等を介して他のコンピュータから直接、撮像画像を表す画像信号とプリント命令を受信し、所謂ネットワークプリンタ装置として機能することが可能になっている。本発明の画像処理を施した後の撮影画像を表す画像信号と付帯するオーダー情報を、施設内の別のコンピュータやインターネット等を介した遠方のコンピュータに対して送付することも可能になっている。
【００９８】
次に、制御部１５について説明する。制御部１５は画像処理部２０を有し、この画像処理部２０においてＲＯＭ（図示せず。）等の記憶装置に記憶された欠陥判別プログラム、画像処理プログラム等の各種制御プログラムとＣＰＵ（図示せず。）との協働により、欠陥検出信号の多重解像度変換を行い、判別された欠陥画素に対応する画像信号に信号処理を施し、出力用の画像信号を生成する。
【００９９】
画像処理部２０は、図１２に示すように、フィルムスキャンデータ処理部２１、反射原稿スキャンデータ処理部２２、画像データ書式解読処理部２３、画像調整処理部２４、ＣＲＴ固有処理部２５、第一のプリンタ固有処理部２６、第二のプリンタ固有処理部２７、画像データ書式作成処理部２８を有している。
【０１００】
フィルムスキャンデータ処理部２１では、フィルムスキャナ部８から入力された画像信号に対して、フィルムスキャナ部８固有の校正操作、ネガ原稿の場合のネガポジ反転、グレーバランス調整、コントラスト調整などの各種信号処理を施し、画像調整処理部２４に送る。また、フィルムサイズ、ネガポジ種別、フィルムに光学的或いは磁気的に記録されたＩＳＯ感度、メーカー名、主要被写体に関わる情報、撮影条件に関する情報（例えばＡＰＳの記載情報内容）なども、併せて画像調整処理部２４に送る。
【０１０１】
反射原稿スキャンデータ処理部２２では、反射原稿入力部９から入力された画像信号に対して、反射原稿入力部９固有の校正操作、ネガ原稿の場合のネガポジ反転、グレーバランス調整、コントラスト調整などを施し、画像調整処理部２４に送る。
【０１０２】
画像データ書式解読処理部２３は、画像読込部１３や通信手段１８から入力された画像信号のデータ書式が解読され、その信号のデータ書式に従い必要に応じて圧縮符号の復元・色信号の表現方法の変換等を行い、画像調整処理部２４内の演算に適したデータ形式に画像信号を変換して画像調整処理部２４に送る。
【０１０３】
画像調整処理部２４では、操作部１０又は制御部１５の指令に基づき、フィルムスキャナ部８、反射原稿入力部９から受け取った欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行うことにより得た多重解像度信号に基づいて画像欠陥を判別し、画像信号の画像欠陥に対応する画素における信号強度を補正する処理を行い、ＣＲＴ固有処理部２５、第一のプリンタ固有処理部２６、第二のプリンタ固有処理部２７、画像データ書式作成部２７に処理済みの画像信号を送出する。
【０１０４】
なお、画像読込部１３、通信手段１８から送られた画像情報に欠陥検出信号が含まれる場合には、同様に画像結果を有する画素を判別し、当該欠陥画素の信号強度を補正する画像処理を行う。
【０１０５】
ＣＲＴ固有処理部２５では、画像調整処理部２４から受け取った補正済みの画像信号に対して、必要に応じて画素数変更、カラーマッチング等の処理を行い、制御情報等表示が必要な情報と合成した表示用の信号をＣＲＴ７に送出する。
【０１０６】
第一のプリンタ固有処理部で２６は、必要に応じて露光処理部４固有の校正処理、カラーマッチング、画素数変更等を行い、露光処理部４に画像信号を送出する。
【０１０７】
本実施の形態の画像記録装置１に、更に大判インクジェットプリンタなど、外部プリンタ装置２９を接続する場合には、接続するプリンタ装置ごとに第二のプリンタ固有処理部２７のようにプリンタ固有処理部を設け、プリンタ固有の適正な校正処理、カラーマッチング、画素数変更等を行なうようにする。
【０１０８】
画像データ書式作成処理部２８においては、画像調整処理部２４から受け取った画像信号に対して、必要に応じてＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）、ＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）、Ｅｘｉｆ（Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）等に代表される各種の汎用画像フオーマットへの変換を行い、画像書込部１４や通信手段１８へ画像信号を転送する。
【０１０９】
以上説明したフィルムスキャンデータ処理部２１、反射原稿スキャンデータ処理部２２、画像データ書式解読処理部２３、画像調整処理部２４、ＣＲＴ固有処理部２５、第一のプリンタ固有処理部２６、第二のプリンタ固有処理部２７、画像データ書式作成処理部２８という区分は、本実施の形態における画像処理部２０の機能の理解を助ける為に設けた区分であり、必ずしも物理的に独立したデバイスとして実現される必要はなく、単一のＣＰＵにおけるソフトウエア処理の種類の区分として実現されてもよい。
【０１１０】
次に、図１２における画像調整部２４において実行される欠陥検出信号の多重解像度変換について実施例１〜実施例３を挙げて説明する。
【０１１１】
〈実施例１〉
本実施例１では、欠陥検出信号の多重解像度変換に双直交ウェーブレット変換を用いた。図１３に本実施例１における画像調整処理部２４における欠陥検出信号の双直交ウェーブレット変換に係るシステムブロック図を示す。
【０１１２】
欠陥検出信号Ｓ_０の第１レベルの双直交ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算した。図１３に示すように、まず、欠陥検出信号Ｓ_０に対して、ｘ方向において、ローパスフィルタＬＰＦ_ｘおよびハイパスフィルタＨＰＦ_ｘによるフィルタ処理とダウンサンプリング処理とを行うことにより、低域側成分ＳＸ_１と高域側成分ＷＸ_１に分解した。
【０１１３】
続いて、低域側成分ＳＸ_１および高域側成分ＷＸ_１の双方にそれぞれｙ方向におけるローパスフィルタＬＰＦ_ｙおよびハイパスフィルタＨＰＦ_ｙによるフィルタ処理とダウンサンプリング処理を施すことにより低域側成分Ｓ_１と３つの高域側成分Ｗｈ_１、Ｗｖ_１、Ｗｄ_１を得た。
【０１１４】
なお、フィルターは表１に示す下記の係数（Ｃｏｈｅｎ， Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ， Ｆｅａｕｖｅａｕ ５−３）を有するものを用いた。
【表１】

【０１１５】
但し、上記表１において、ｘ＝０のフィルター係数は、現在処理している画素に対する係数であり、ｘ＝−１は一つ前の画素に対する係数、ｘ＝１は１つ後の画素に対する係数である（以下、同じ）。
【０１１６】
以上のフィルタ処理により得られた高域側成分信号Ｗｈ_１，Ｗｖ_１，Ｗｄ_１のそれぞれの信号強度を比較し、ある特定画素が欠陥候補であるかどうかを判別した。欠陥候補であると判別された場合には、対応する画素の画像信号（Ｒ・Ｇ・Ｂの３色であれば、それぞれの信号に対して）に対して、隣接する非欠陥画素の画像信号強度に基づいて補正した。
【０１１７】
本実施例１において、欠陥検出信号Ｓ_０に対して第１レベルの双直交ウェーブレット変換を行い、得られた高域側成分の信号強度を比較することにより、画像中の弱い傷や指紋等の周囲との信号強度変化が小さい場合でも欠陥として判別することができ、その判別結果から欠陥を補正する画像処理が可能であった。
【０１１８】
なお、本例では第１レベルの高域側成分で欠陥判別を行ったが、第２レベル以上の高域側成分と組み合わせて判別することも、より欠陥検出精度を高める上で好ましい。
【０１１９】
〈実施例２〉
次に、実施例２について説明する。本実施例２では、欠陥検出信号の多重解像度変換に第１レベルの二項ウェーブレット変換を行い実行した。
【０１２０】
図１４に本実施例２における画像調整処理部２４における欠陥検出信号の多重解像度変換に係るシステムブロック図を示す。図１４に示すように第１レベルの二項ウェーブレット変換を行うに際して、まず、欠陥検出信号Ｓ_０を第１レベル用のフィルタ係数を有するｘ方向およびｙ方向のハイパスフィルタＨＰＦ１_ｘ、ＨＰＦ１_ｙおよびローパスフィルタＬＰＦ１_ｘ、ＬＰＦ１_ｙによりフィルタ処理を行い、欠陥検出信号Ｓ_０を２つの高域側成分ＷＸ_１、ＷＹ_１と１つの低域側成分Ｓ_１とに分解した。なお、各フィルタの係数は表２に示すものを用いた。
【表２】

【０１２１】
なお、本実施例においては第１レベルの二項ウェーブレット変換を行ったが、次に説明する実施例３のように、複数のレベルにおいて二項ウェーブレット変換を行う場合は、レベル毎に異なる係数のフィルタを用いる。第ｎレベルのフィルタ係数は、第１レベルのフィルタの各係数の間に２^ｎ−１−１個のゼロを挿入したものが用いられる（前述の参考文献を参照）。
【０１２２】
また二項ウェーブレット変換のレベルｉに応じて定められる補正係数γ_ｉは、下記表３で示される。
【表３】

【０１２３】
図１４に示すフィルタ処理により得られた高域側成分信号Ｗｘ_１，Ｗｙ_１の信号強度を比較し、ある特定画素が欠陥候補であるかどうかを判別した。欠陥候補であると判別された場合には、対応する画素の画像信号に対して、隣接する非欠陥画素の画像信号の信号強度に基づいて補正処理を行った。
【０１２４】
本実施例２により、画像中の弱い傷や指紋等の信号強度変化が小さい画像欠陥でも画像欠陥として判別することができ、かつ二項ウェーブレット変換では画像を間引くことがないため、高域側成分信号で画像欠陥と判別された画素の画像信号を補正することで、より好ましく画像欠陥を補正する画像処理が可能であった。
【０１２５】
また、本実施例２では第１レベルの二項ウェーブレット変換により得られた高域側成分で欠陥判別を行ったが、第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行う事により得られる高域側成分と組み合わせて判別することも、より欠陥検出精度を高める上で好ましい。
【０１２６】
〈実施例３〉
次に、実施例３について説明する。本実施例３では欠陥検出信号Ｓ_０の多重解像度変換に第３レベルの二項ウェーブレット変換を行った。
【０１２７】
図１５に本実施例３における画像調整処理部２４における欠陥検出信号の多重解像度変換に係るシステムブロック図を示す。図１５に示すように、欠陥検出信号Ｓ_０の第３レベルの二項ウェーブレット変換を行う手順に際して、まず、実施例２と同様の方法で第１レベルの二項ウェーブレット変換を行い、欠陥検出信号Ｓ_０を２つの高域側成分ＷＸ_１、ＷＹ_１と低域側成分Ｓ_１とに分解した。
【０１２８】
次に得られた低域側成分Ｓ_１に対して、同様の方法で、二項ウェーブレット変換を行い、第２レベルにおける２つの高域側成分ＷＸ_２、ＷＹ_２と低域側成分Ｓ_２とに分解した。さらに、低域側成分Ｓ_２に対して、同様の方法で二項ウェーブレット変換を行い、第３レベルにおける２つの高域側成分ＷＸ_３、ＷＹ_３と低域側成分Ｓ_３に分解した。なお、本実施例３に用いる二項ウェーブレットのフィルターとして、表３に示したものと同様のものを使用した。
【０１２９】
各レベルにおいてそれぞれ２つ得られた高域側成分信号Ｗｘ_１，Ｗｙ_１，Ｗｘ_２，Ｗｙ_２，Ｗｘ_３，Ｗｙ_３のｘ，ｙそれぞれの信号強度を比較し、ある特定画素が欠陥候補であるかどうかを実施例２と同様の方法により判別した。さらに、レベルが高くなるほど信号強度が増大している画素の場合は欠陥候補として追加判別した。欠陥候補であると判別された場合には、対応する画素の画像信号（Ｒ・Ｇ・Ｂの３色であれば、それぞれの信号に対して）に対して、隣接する非欠陥画素の画像信号の信号強度に基づいて、欠陥画素の信号強度が隣接する比欠陥画素の信号強度の平均値になるように補正処理を行った。
【０１３０】
本実施例３により、画像中の非常に弱い傷や指紋等の更に信号強度変化が小さい画像欠陥でも画像欠陥として精度よく判別することができ、その判別結果から欠陥を補正する画像処理が可能であった。
【０１３１】
【発明の効果】
請求項１、５、９、１３のいずれか一項に記載の発明によれば、欠陥検出信号の多重解像度変換後の信号に基づいて画像欠陥を判別するので、記録媒体の欠陥部位とその周囲との欠陥検出信号の信号強度の変化が少なく、Ｓ／Ｎ比の低い場合でも、この記録媒体の欠陥に起因する画像欠陥の有無、画像上の欠陥の位置、欠陥の特性等を適切に判別することができる。
【０１３２】
請求項２、６、１０、１４のいずれか一項に記載の発明によれば、請求項１、５、９、１３のいずれか一項と同様の効果が得られるのは勿論のこと、欠陥検出信号を多重解像度変換する際に二項ウェーブレット変換を利用するので、欠陥検出信号により形成される欠陥画像をダウンサンプリングする必要がなく、より詳細に欠陥を判別することができる。
【０１３３】
請求項３、７、１１、１５のいずれか一項に記載の発明によれば、請求項２、６、１０、１４のいずれか一項と同様の効果が得られるのは勿論のこと、欠陥検出信号に対して少なくとも第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行った後、少なくとも２つのレベル、例えば第１レベルと第２レベルの高域側成分の対応する画素を比較することにより、画像の欠陥を判別するので、第１レベルの二項ウェーブレット変換において画像欠陥と検出されなかったＳ／Ｎ比の低い欠陥検出信号でも、レベルを上げることにより信号強度が高くなるので画像欠陥として検出することが可能となり、より高精度に画像欠陥を判別することができる。
【０１３４】
請求項４、８、１２、１６のいずれか一項に記載の発明によれば、請求項１〜３、５〜７、９〜１１、１３〜１５のいずれか一項と同様の効果が得られるのは勿論のこと、欠陥検出信号を多重解像度変換することにより詳細に判別された画像欠陥を補正するので、各種出力媒体に画像欠陥の無い秀麗な画像を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る欠陥検出信号の多重解像度変換において用いられるウェーブレット関数を示した図である。
【図２】第１レベルの直交ウェーブレット変換又は双直交ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図３】２次元信号における第１レベルの直交ウェーブレット変換又は双直交ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図４】直交ウェーブレット変換又は双直交ウェーブレット変換において、入力信号が第３レベルのウェーブレット変換において信号が分解される過程を示した模式図である。
【図５】直交ウェーブレット変換又は双直交ウェーブレット変換により分解された入力信号Ｓ_ｎ−１をフィルタ処理による逆ウェーブレット変換を行うことにより再構成する方法を示したブロック図である。
【図６】入力信号Ｓ_０の波形と、ウェーブレット変換により得られる高域側成分の各レベル毎の波形を示した図である。
【図７】第１レベルの二項ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図８】２次元信号における第１レベルの二項ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図９】２次元信号における第３レベルの二項ウェーブレット変換をフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図１０】本発明の一例の画像記録装置を示した斜視図である。
【図１１】図１０に示した画像記録装置の機能的構成を示したブロック図である。
【図１２】図１１に示した画像処理部の機能的構成を示したブロック図である。
【図１３】実施例１において欠陥検出信号の第１レベルの双直交ウェーブレット変換を行う際にフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図１４】実施例２において欠陥検出信号の第１レベルの二項ウェーブレット変換を行う際にフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【図１５】実施例３において欠陥検出信号の第３レベルの二項ウェーブレット変換を行う際にフィルタ処理により計算する方法を示したブロック図である。
【符号の説明】
１ 画像記録装置
４ 露光処理部（画像記録部）
５ プリント作成部（画像記録部）
８ フィルムスキャナ部（欠陥検出部）
９ 反射画像読込部（欠陥検出部）
１３ 画像読込部
１４ 画像書込部
１５ 制御部
１８ 通信手段
２０ 画像処理部（画像処理装置）
２１ フィルムスキャンデータ処理部
２２ 反射原稿スキャンデータ処理部
２４ 画像調整処理部（変換部、判別部）
２５ ＣＲＴ固有処理部
２６ 第一のプリンタ固有処理部
２７ 第二のプリンタ固有処理部
２８ 画像データ書式作成処理部
２９ 外部プリンタ
Ｎ 記録媒体
Ｐ 記録媒体
ＬＰＦ ローパスフィルタ（変換部）
ＨＰＦ ハイパスフィルタ（変換部）

Claims (16)

1. 記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づいて画像処理を行う画像処理装置において、
   前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査して前記画像の欠陥を検出し、その欠陥検出信号を出力する欠陥検出部と、
   前記欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行う変換部と、
   前記多重解像度変換された信号に基づいて前記画像の欠陥の判別を行う判別部と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項２に記載の画像処理装置において、
   前記変換部は、前記欠陥検出信号に対して第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行い、
   前記判別部は、前記二項ウェーブレット変換により得られた各レベルの高域側成分において、少なくとも２つのレベルの対応する画素の信号強度を比較することにより、前記画像の欠陥を判別することを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
   前記判別部により判別された画像欠陥を補正することを特徴とする画像処理装置。
5. 記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づいて画像処理を行う画像処理方法において、
   前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査して前記画像の欠陥を検出し、その欠陥検出信号を出力する欠陥検出工程と、
   前記欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行う変換工程と、
   前記多重解像度変換された信号に基づいて前記画像の欠陥の判別を行う判別工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
6. 請求項５に記載の画像処理方法において、
   前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項６に記載の画像処理方法において、
   前記変換工程において、前記欠陥検出信号に対して第２レベル以上の二項ウェーブレット変換が行われ、
   前記判別工程において、前記二項ウェーブレット変換により得られた各レベルの高域側成分において、少なくとも２つのレベルの対応する画素の信号強度を比較することにより、前記画像の欠陥が判別されることを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
   前記判別工程において判別された画像欠陥を補正することを特徴とする画像処理方法。
9. 記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づく画像処理を実行するためのコンピュータに、
   前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査して前記画像の欠陥を検出させ、その欠陥検出信号を出力させる欠陥検出機能と、
   前記欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行わせる変換機能と、
   前記多重解像度変換された信号に基づいて前記画像の欠陥を判別させる判別機能と、
   を実現させるための画像処理プログラム。
10. 請求項９に記載の画像処理プラグラムにおいて、
    前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする画像処理プログラム。
11. 請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記変換機能を実現させる際に、前記欠陥検出信号に対して第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行わせ、
    前記判別機能を実現させる際に、前記二項ウェーブレット変換において得られた各レベルの高域側成分において、少なくとも２つのレベルの対応する画素の信号強度を比較させて、前記画像の欠陥を判別させることを特徴とする画像処理プログラム。
12. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記判別機能により判別させた画像欠陥を補正させる画像補正機能を実現させることを特徴とする画像処理プログラム。
13. 記録媒体に記録された画像を画像読取光で走査することにより得られる画像信号に基づいて画像処理を行う画像処理部と、画像処理が施された前記画像信号を出力して出力媒体に画像を記録する画像記録部とを有する画像記録装置において、
    前記記録媒体に記録された画像を欠陥検出用光で走査することにより前記画像の欠陥を検出し、その欠陥検出信号を出力する欠陥検出部と、
    前記欠陥検出信号に対して多重解像度変換を行う変換部と、
    前記多重解像度変換された信号に基づいて、前記画像の欠陥の判別を行う判別部と、
    を備えたことを特徴とする画像記録装置。
14. 請求項１３に記載の画像記録装置において、
    前記多重解像度変換は二項ウェーブレット変換であることを特徴とする画像記録装置。
15. 請求項１４に記載の画像記録装置において、
    前記変換部は、前記欠陥検出信号に対して第２レベル以上の二項ウェーブレット変換を行い、
    前記判別部は、前記二項ウェーブレット変換により得られた各レベルの高域側成分において、少なくとも２つのレベルの対応する画素の信号強度を比較することにより、前記画像の欠陥を判別することを特徴とする画像記録装置。
16. 請求項１３〜１４のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
    前記画像処理部は、前記判別部により判別された画像欠陥を補正することを特徴とする画像記録装置。

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